Version vom 16. Juni 2016, 10:15 Uhr

Als Call by Value bezeichnet man den Mechanismus der Parameterübergabe von primitiven Datentypen. Sein Pendant ist der Mechanismus des Call by Reference.

Dabei wird beim Aufruf einer Methode der Wert einer Variablen zuerst aufgelöst und dann direkt an die aufgerufene Methode übergeben. Es wird also eine Kopie des Wertes der Variablen übergeben. Da die Parameter einer Funktion lokal auf dem Stack der Methode liegen, sind diese unabhängig von denen, die beim Aufruf der Methode verwendet wurden. Änderungen an den Parametervariablen innerhalb einer aufgerufenen Methode haben demnach keinen Einfluss auf die Werte der übergebenen Variablen innerhalb der aufrufenden Methode.

Problematik

Ein mangelndes Verständnis der Call by Value-Funktionalität von Methodenaufrufen führt häufig zu dem Fehler, dass ein Programmierer eine Funktion, die eine Berechnung durchführt, formuliert und erwartet, dass die übergebene Variable durch den Aufruf ihren Wert ändert.

Da jedoch durch Call by Value nur der Wert der Variablen, und nicht eine Referenz auf den Speicher der Variablen übergeben wird, hat diese Berechnung keinen Einfluss auf die Variable der aufrufenden Funktion. Dieser Fehler kann meistens dadurch behoben werden, dass der Wert der Variablen durch die Rückgabe der aufgerufenen Funktion ersetzt wird und die aufgerufene Funktion das Ergebnis ihrer Berechnung explizit zurück gibt (siehe Beispiel, unterer Code).

Beispiel

Immer wenn eine Methode aufgerufen wird, werden übergebene Variablen zuerst aufgelöst und dann der resultierende Wert übergeben. Nehmen wir als Beispiel folgende zwei statische Methoden:

public static void caller(){
    int i = 5;
    callee(i);
    System.out.println(i);
}
public static void callee(int a){
    a = a + 5;
}

Der unerfahrene Programmierer, der diesen Code schreiben mag, wird hier denken, die Ausgabe des Programmes sei 10. Tatsächlich ist sie jedoch 5.

Die Methode caller() deklariert eine int Variable i mit dem Wert 5. Beim Aufruf von callee(int a) wird die übergebene Variable i nun zuerst zum Wert 5 aufgelöst. Dann wird die Funktion callee(int a) mit dem Wert 5 aufgerufen. Der Aufruf callee(i) ist also in diesem Falle nicht zu unterscheiden von einem Aufruf callee(5).

Eine Funktion, die primitive Daten als Parameter erwartet, kann mit konstanten Werten wie callee(5) aufgerufen werden. Deshalb kann in diesem Fall ein Aufruf mit 5 keinen Einfluss auf die 5 haben, da der Ausdruck "5" konstant ist.

Was tatsächlich passiert, ist, dass beim Aufruf einer Funktion ein neuer Stackframe für diesen Aufruf auf den Stack gelegt wird und die lokalen Parametervariablen innerhalb dieses Stackframes mit den übergebenen Werten initialisiert werden.

Möchte man im Beispiel oben den Wert der Variablen i außerhalb der Funktion ändern, so wird man enttäuscht. Dies ist in Java mit primitiven Daten nicht möglich. Man benötigt eine Funktion mit einer Rückgabe, das heißt die Funktion muss eine Eingabe erhalten, etwas berechnen und das Ergebnis der Berechnung explizit zurück geben. Der zurückgegebene Wert muss dann der Variablen als neuer Wert zugewiesen werden:

public static void caller(){
    int i = 5;
    i = callee(i);
}

public static int callee(int a){
    return a + 5;
}